受到海参的启发，工程师们设计出了能够在液态和固态之间快速、可逆地转换的微型机器人。除了能够变形之外，机器人还具有磁性并且可以导电。研究人员让机器人通过移动性和形状变形测试的障碍训练。他们的研究发表在1月25日的《物质》杂志上。

传统机器人身体硬、僵硬，而软体机器人却有相反的问题：它们灵活但虚弱，动作难以控制。“赋予机器人在液态和固态之间切换的能力，可以赋予它们更多的功能，”主持这项研究的香港中文大学工程师潘成峰说。

该团队通过将磁性粒子嵌入熔点极低(29.8°C)的金属镓中，创造了这种新的相移材料——被称为“磁活性固液相变机”。

“这里的磁性颗粒有两个作用，”卡内基梅隆大学的资深作者兼机械工程师CarmelMajidi说。“一个是它们使材料对交变磁场做出反应，因此你可以通过感应加热材料并引起相变。但磁性粒子也赋予机器人移动性和响应磁场的能力。磁场。”

这与现有的依赖热风枪、电流或其他外部热源来诱导固体到液体转变的相移材料形成对比。与其他相变材料相比，这种新材料还拥有极其流动的液相，其他相变材料的“液”相粘性要大得多。

在探索潜在应用之前，该团队测试了材料在各种环境中的流动性和强度。在磁场的帮助下，机器人可以跳过护城河、攀爬墙壁，甚至分成两半，以合作移动其他物体，然后重新组合在一起。

一个人形机器人液化以从笼子中逃脱的视频，之后它被提取并重塑回其原始形状。图片来源：Wang和Pan等人。

在一个视频中，一个形似人的机器人液化并渗入网格，之后它被提取并重塑回其原始形状。

“现在，我们正在以更实用的方式推动这种材料系统解决一些非常具体的医学和工程问题，”潘说。

在生物医学方面，该团队使用机器人从模型胃中取出异物，并将药物按需输送到同一个胃中。

他们还展示了这种材料如何作为用于无线电路组装和维修的智能焊接机器人(通过渗入难以触及的电路并充当焊料和导体)以及作为通用机械“螺钉”用于在难以组装的地方组装零件可到达的空间(通过熔化到带螺纹的螺孔中然后凝固;无需实际拧紧。)

“未来的工作应该进一步探索如何在生物医学环境中使用这些机器人，”马吉迪说。“我们展示的只是一次性演示，概念证明，但还需要更多的研究来深入研究如何将其实际用于药物输送或去除异物。”